黄少伟
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摘要:在市政桥梁施工中,软土地基是经常遇到的地基类型,并且会对实际施工安全、质量、工期、成本等造成不同程度影响,保修加强对其的有效处理。在对软土地基进行处理时,一定要科学、合理地应用有效施工技术,进而保障桥梁的稳定性及使用寿命。本文简单介绍市政桥梁施工中的软土地基,分析其有效处理技术,并就实际处理时的注意事项进行简单探讨。
关键词:市政桥梁;施工;软土地基;施工技术
近年来,我国市政桥梁工程越来越多,并且工程要求也越来越高,需要从各个层面促进工程施工安全及质量的提高,同时对施工工期及成本进行科学控制。而桥梁施工中软土地基会对实际施工造成较大影响,如果不能妥当处理将会导致路堤不稳、路面开裂、基础沉降等诸多问题,必须加以高度重视,进而保障桥梁工程施工的质量与安全。
一、市政桥梁施工软土地基概述
所谓软土地基,实际上就是指强度低、压缩量较高的软弱土层。在市政桥梁施工中,如果不对软土地基进行有效处理,必然会对整个工程造成严重影响甚至破坏。这是因为软土地基本身压缩性高、抗剪强度低、透水性低、不均匀性强且具有触变性与流变形,在实际施工时难以进行准确预见。在部队软土地基进行处理或处理不当的情况下,地基自身的软弱性会在工程中被放大,尤其是抗剪能力与透水性过低,会导致路堤稳定性大受影响,进而在施工中甚至施工结束后出现路面开裂、基础沉降等严重威胁工程质量的问题。在市政桥梁施工中对软土地基进行有效处理,可以有效强化工程质量,同时也能在很大程度上保障施工安全,缩短工期,降低成本。
二、市政桥梁中软土地基处理技术研究
(一)垫层换填法
垫层换填法是当前市政桥梁施工中处理软土地基的常用方法,其主要是通过碎石、换土等方法对浅层软基进行处理,效果较好。由于垫层换填法多依靠机械或人工方式挖出软土并进行换填,故而其多适用于冲填土、淤泥等较易进行挖掘的软基。在实际应用该方法时,一般会使用强度偏高的砂石、砾石、卵石及粘性土作为换填材料,从而提高软土地基抗剪强度与透水性。总体而言,这一方法能够将上层载荷有效传递到下卧层,从而能够强化软基均匀性,提高地基整体承载能力,减少基础沉降量。该方法同时还能提高地基排水能力,防止冻胀现象发生,强化桥梁工程质量。
(二)材料铺垫法
材料铺垫法在桥梁施工地基处理中的应用较少,这是因为该方法本身具有一定局限性,主要适用于不均匀土层地基或土层侧向变拉地基等。而且在实际应用该方法时,还需要确保铺垫材料的抗拉性能及抗剪性能满足工程施工需求,才能为后续施工作业的安全、顺利进行打牢基础。该方法的优势在于能够有效控制地基侧向变化及局部沉降,从而可以大幅提高地基承载能力。
(三)土质置换法
土质置换简单来说就是使用性能更加符合桥梁施工的土来取代软土,从而减少工程基础沉降量,保障施工安全、顺利进行。该方法与垫层换填法类似,同样是通过机械或人工方式挖掘软基,然后再进行置换和压实,解决软土地基软弱性、抵抗剪性、低透水性等问题。一般来说,在实际应用该方法时应当使用粗粒土,这是因为粗粒土可以有效防止地面浸湿,进而避免地基承载力因为浸湿而受到影响。不过粗粒土压实更为困难,必须在施工时加强压实操作。
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(四)外加剂法
外加剂法就是使用合适的外加剂来对软土层进行处理,进而改善地基性能,强化地基承载能力及压缩性能,同时促进高填土稳定性的提升。外加剂法多适用于粘性软基,常用的外加剂主要包括水泥、熟石灰、生石灰等,这些外加剂能够有效改善粘性土强度及压缩性,进而为桥梁施工的顺利进行提供保障。
(五)静载法
静载法就是通过在软基上部增加荷载的方式加快地基沉降速度,进而防止后续施工中出现沉降现象,同时也能提高地基强度。该方法不但能够提高软基强度,还能减小地基间隙水压力,促使有效应力得以提高,强化软基抗剪强度。在实际应用静载法时,如果选用的是填土方式,还需要在施工过程中时刻关注起稳定作用的软基,防止其受载荷过大而对地基稳定性造成影响。
(六)固结排水法
固结排水法是指通过设置竖向排水体、水平排水砂垫层的方式排出土体中的孔隙水,孔隙比较小,地基逐渐固结变形,促使地基发生沉降且强度不断提升,从而同时解决软土地基沉降和稳定问题。该方法一般适用于有机质粘土、饱和粘土等地基,砂垫层多用于土层渗透性较好、厚度较小且接近地表的情况。为了保障水平砂垫层能够有效实现排水作用,通常需要将其厚度维持在50cm左右,并且需要应用粗砂、中砂等粒径偏大的砂石。在砂垫层两旁需要设置一定的排水区域,从而确保固结排水能够得以有效实现。而在应用竖向排水体的情况下,则通常选用塑料排水板或袋装砂井,既能保障施工质量,也能有效控制成本。不过在应用该方法时,填土速率会受到一定影响与限制,并且在建设高等级道路时还需要做好临时路面过渡工作,工期更长。
(七)深层搅拌桩法
深层搅拌桩法是指通过添加填料并进行深层搅拌的方式,利用固结剂将填料凝固为搅拌桩的方法。该方法的优势在于能够提高软土地基的稳定性、强度及透水性,还能对软基土层进行有效置换,并且操作简单、效果良好且成本低廉。在实际应用该方法时,需要提前做好线路检查、机械设备放置、水泥检验等准备工作,然后通过桩机定位、对中、调平,调整导向架垂直度、预先搅拌浆液、搅拌下沉、喷浆搅拌提升、重复搅拌下沉、喷浆重复搅拌提升、桩机移位等操作完成施工。
(八)高压喷射注浆法
高压喷浆注射法就是利用钻机钻孔,把带有喷嘴的注浆管插至土层预定位置后,利用高压设备喷射高压射流来冲击破坏土体并搅拌浆液,待浆液凝固后形成固结体并与桩间土形成复合地基的方法。该方法是对传统注浆法的改良应用,具有软基处理效果好、价格低廉、设备简单、浆液集中流失较少、无公害等优势,具有极大的应用前景。高压喷射注浆法多适用于淤泥泥质黏土地基及淤泥地基,并且当土体中存在大量大粒径块石等时,还需要根据实际情况进行科学分析与合理判断,确定该方法的实际使用程度。
三、市政桥梁施工中软土地基处理的注意事项
市政桥梁施工中软土地基的处理技术极为多样,在实际应用时不但需要根据地基实际情况选择合适技术,还需要参考桥梁等级进行合理选择,尽量实现施工质量及成本间的有效平衡。而且在对软土地基进行处理时,还需要充分考虑施工环境对处理效果的影响,根据现场环境确定合适的施工技术。在实际施工时,通常需要在软基周边设置过渡段,从而防止软基处理对周围土层造成过大影响并最终干扰实际施工。一般来说,市政桥梁施工中软土地基的处理流程为确定处理技术,选择工艺设备,确定技术参数,清理施工现场,软土地基处理,施工单位必须严格依照流程及相应规范进行操作,从而确保处理效果符合预期,并为后续的安全、高质、高效施工打牢基础。另外需要注意的是,在桥梁施工软基处理时还需要对台背陆地进行重点处理,通常是通过土工隔栅处理的方式让地基侧向位移,从而提高地基抗剪性能,同时减小台背位置的垂直应力。
结束语:
综合上述分析可知,市政桥梁施工中软土地基处理十分重要,对提高桥梁工程稳定性及使用寿命有着积极意义。施工单位应当对软基处理技术进行全面研究,充分理解每种软基处理技术的适用范围与优劣势,从而在施工过程中根据实际情况科学选择施工技术,全面保障软基处理效果,为后续施工的安全、高质开展奠定基础。
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论文作者:黄少伟
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期
论文发表时间:2019/9/5
标签:地基论文; 桥梁论文; 土地论文; 方法论文; 市政论文; 土层论文; 透水性论文; 《建筑细部》2019年第2期论文;